五星級酒店暖通空調設計淺析

摘要：本文詳細探討了五星級酒店暖通空調系統的冷熱源、空調風系統、空調水系統，及機組控制要求等。

關鍵詞：五星級酒店；空調冷熱源；泳池除濕熱泵空調；高大空間；控制策略

一、工程概況

本建筑為北京市某五星級酒店，結構體系為框架筒體。總建筑面積30010平方米，地下室由加工房、床品制服、更衣室等組成；一層由旅行社、財務室、美容美發、票務中心、前廳經理、自助餐廳西餐廳、總臺辦公室、精品商店等組成；二層由豪華包廂、中餐廳等組成；三層由棋牌室、演藝吧、KTV、桑拿等組成；四層由會議室、宴會廳等組成；五層由更衣、辦公室、健身房、臺球室、管理辦公室等組成；六到十層主要以酒店客房為主。

二、暖通空調設計

1、暖通空調設計參數

（1）室外計算參數

夏季時，空調室外計算干球溫度為35.2 ℃，空調室外計算濕球溫度為28.2 ℃，通風室外計算溫度為33℃，室外平均風速為 2.6 m/s，最熱月室外空氣平均相對濕度為79%，大氣壓力為 100.17 kPa。冬季時，空調室外計算干球溫度為-5 ℃，供暖室外計算干球溫度為-2 ℃，通風室外計算溫度為3℃，大氣壓力為 102.33 kPa。

2、空調冷熱源

酒店夏季空調冷負荷為6134kW，設計選用2臺2975kW的離心式制冷機、11400kW的離心式制冷機。其中任意一臺故障可滿足設計負荷的72%及以上，且能夠根據負荷變化進行調節。制冷劑為R134a，冷水供、回水溫度為5、12℃，冷卻水供、回水溫度為33、38℃。對應冷水機組配置3臺模塊式橫流冷卻塔，布置在裙房屋頂。另外有2臺閉式冷卻塔也安裝在裙房屋頂，為廚房冷庫的冷凝器提供冷卻水。在制冷機房內設有板式換熱器，在冬季以模塊式橫流冷卻塔提供的冷卻水（供、回水溫度為8、11℃）作為冷源，通過換熱器為建筑內區提供空調冷水（供、回水溫度為9、14℃），冬季冷卻水制冷系統的制冷量約700kW[3]。冷卻塔集水盤、冷卻水管分別安裝電加熱器、伴熱電纜以防止在冬季運行時凍結。

熱源為鍋爐房，鍋爐房設3臺燃氣燃、燃油兩用蒸汽鍋爐，2臺額定蒸發量3t/h，1臺額定蒸發量為4t/h，滿足酒店所有用熱需求。保證任何一臺出現故障時，也可滿足冬季最大用熱負荷的65%。冬季逐時最大熱負荷為6468kW，包含風機盤管熱負荷、廚房、洗衣房通風熱負荷、地板輻射供暖系統熱負荷、空調加濕系統用蒸汽熱負荷、廚房用熱水負荷、洗衣房用蒸汽和熱水負荷、泳池水加熱負荷。夏季逐時最大用熱負荷2979kW，包括廚房用熱水負荷、洗衣房用蒸汽和熱水負荷、泳池水加熱負荷。

3、空調風系統

3.1室內泳池

泳池采用的空調系統為雙風機、一次回風全空氣定風量系統，并采用熱泵除濕系統。熱泵除濕系統將蒸發到空氣中的暖濕氣體通過風管引入到熱泵機組中進行除濕，再將經過處理的干空氣通過風管輸送到泳池室內。一方面，通過熱泵蒸發器，既對暖濕氣體進行除濕又可將回收的凝結水補充至泳池；另一方面，熱泵冷凝器放熱及壓縮機的余熱首先用于對送風的加熱，其次用于泳池水加熱。對于泳池空調系統，除保證環境舒適外，還要防止圍護結構結露。因此除了采用合適的空調系統形式外，合理的氣流組織也非常重要。對于泳池區域，在高位設計了集中回風口，可以及時排走聚積在高處的潮濕空氣。沿外側的玻璃幕墻設計了下送風口，用來加熱玻璃幕墻的內表面并可保持外圍護結構區域的相對干燥。

3.2大空間房間

對于空間較大的房間的一次回風全空氣系統的設計，曾經做過兩種不同處理形式的比較和布置。第一，在充分回收排風能量考慮的基礎上，采取轉輪全熱回收空氣處理機組。第二，采用常規組合式空調箱加外置排風機，過渡季實現全新風運行。前者機組尺寸較大，設備造價高，但是可以充分節約能源，但是過渡季全新風運行的實現比較困難，后者則相反。在與建筑人員反復商討協調后，我們選擇了常規的組合式空調箱加外置排風機的形式，過渡季實現全新風運行的空氣處理方式。為滿足房間不同季節與空調新風相適應的排風要求，相應的送、排風機均采用變頻風機。

4、空調水系統

空調冷、熱水系統采用一級泵變流量系統，循環泵的運行頻率根據末端負荷的變化自動調節。風機盤管、空氣處理機組均采用四管制水系統。在過渡季節，風機盤管可根據客人要求供冷或供熱，而空氣處理機組則根據室外的溫度自動選擇制冷或加熱。為了便于運行管理，地下后勤服務區及首層公共區的風機盤管水系統、空氣處理機組分別采用了獨立的水系統干管。

三、控制策略

1.冷水機組以及水泵的控制策略

“集合母管并聯”方式是連接冷水機組與冷凍水泵的方式，這種方式可以實現冷凍水泵的互為備用，同時冷水機組與冷凍水泵可實現獨立控制。用戶端空調瞬間總負荷決定了冷水機組啟停數量以及單臺冷水機組的流量通過率，而冷凍水泵啟停數量的控制完全脫離冷水機組，是根據用戶端空調水流量實際需求值并同時結合水泵效率，馬達效率及變頻器效率分析決定水泵啟停臺數及運行頻率，由典型干管末端壓差來實現控制。

2.空調（新風）機組的控制策略

（1）新風機組的控制

由送風溫度控制器（帶溫度傳感器）發出信號，調節冷熱水回水管上的電動調節閥開度來控制送風溫度在設定的范圍內。由送風濕度控制器（帶濕度傳感器）發出信號，調節加濕蒸汽管的電動二通調節閥開度來控制送風相對濕度在設定范圍內。低溫斷路連聯保護：當冬季加熱器后的送風溫度低于某一限定值時，控制切斷新風入口的電動風閥。

（2）一次回風空調機組（風機帶變頻器）控制

由送風溫度控制器（帶溫度傳感器）發出信號，調節冷熱水回水管上的壓差電動調節閥開度來控制送風溫度在設定的范圍內。由回風溫度控制器（帶溫度傳感器）發出信號，調節送、排風機變頻器的頻率來控制回風溫度在設定的范圍內。

3.風機盤管的控制策略

對于手動三檔開關選擇，一般用高、中、低檔轉速，通過改變風量的變化來調節風機盤管的供冷量。手動季節轉換開關。由室內溫度控制器（帶溫度傳感器）發出信號，控制冷熱水回水管上的電動二通閥的開關來保證房間的溫度在設定的范圍內。夏季，當室內溫度低于設定值時，二通閥關閉，反之則開啟；冬季，當室內溫度高于設定值時，二通閥關閉，反之則開啟。

四、酒店暖通空調設計的幾個問題

1.酒店入口大堂高大空間冬季不熱

應該與建筑單位的設計人員積極配合，爭取朝向最好的主出入口，并預留熱風幕，入口和人員經常停留的區域采用地板輻射供暖系統，保證大堂及入口處供暖。

2.酒店內游泳池棚頂墻壁結露，要選擇合適的空調和池水加熱系統，避免能源的浪費。

常規的除濕方式是外排暖濕空氣，補充室外的干燥空氣并將其加熱，但是這種方式的損失很大，設計中可以考慮采用帶有除濕功能的除濕熱回收機組，這種一體化設備能夠很好的節能節水，且運行成本較低，便于管理。

3.根據設計負荷如何合理選擇制冷機。

五星級酒店建筑功能多樣復雜，不同功能區域之間的冷量需求時間不同，這要求酒店有完善的控制系統和保證冷機在負荷條件下表現最好的控制手段。變頻離心式冷水機組和傳統恒速機組聯合的制冷方式可以同時達到最好的運行效果和降低運行成本。

結束語

五星級酒店的暖通空調設計與普通建筑相比，具有獨特之處，這要求在五星級酒店電氣設計師的設計不僅滿足有關技術標準要求，還應滿足實際需要，以達到經濟、適用、節能等目的。

參考文獻

[1]GB50189-2005.公共建筑節能設計標準[S].

[2]GB50019-2003.采暖通風與空氣調節設計規范[S].

[3]趙榮義，范存養，薛殿華，等.空氣調節（第四版）[M].中國建筑工業出版社，2008.